Padronização de Marcos Geodésicos - IBGE

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DGC – DIRETORIA DE GEOCIÊNCIAS
CGED – COORDENAÇÃO DE GEODÉSIA
Padronização de Marcos Geodésicos
Janeiro de 2006
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ÍNDICE
NOTA __________________________________________________________________3
1 – APRESENTAÇÃO_____________________________________________________4
2 – FINALIDADE ________________________________________________________4
3 – LOCALIZAÇÃO DA ESTAÇÃO__________________________________________4
4 – IDENTIFICAÇÃO DA ESTAÇÃO________________________________________5
4.1 Chapa ___________________________________________________________5
4.2 Legenda__________________________________________________________5
5 – FIXAÇÃO DA CHAPA DE IDENTIFICAÇÃO _____________________________7
6 – MATERIALIZAÇÃO DAS ESTAÇÕES____________________________________8
6.1 Chapas cravadas __________________________________________________8
6.1.1 – Aplicação ____________________________________________________ 8
6.2 – Marcos e Pilares _________________________________________________8
6.2.1 – Marco de concreto com chapa incrustada no seu topo _________________ 8
6.2.2 - Pilar de concreto com dispositivo de centragem forçada incrustado no topo15
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FIGURAS
FIGURA 1 - ESPECIFICAÇÃO GERAL DA CHAPA. ....................................................................................................................5
FIGURA 2 - ESPECIFICAÇÃO GERAL DA LEGENDA A SER ESTAMPADA NA CHAPA. .................................................................6
FIGURA 3 - CHAPA PADRÃO IBGE. ......................................................................................................................................6
FIGURA 4 - EXEMPLO DE CHAPA DE ESTAÇÃO SATÉLITE.....................................................................................................6
FIGURA 5- EXEMPLO DE CHAPA DE REFERÊNCIA DE NÍVEL.................................................................................................7
FIGURA 6 – ESPECIFICAÇÃO DA CHAPA DE AZIMUTE. .........................................................................................................7
FIGURA 7 – PERFIL DO MARCO PIRAMIDAL PADRÃO IBGE. .................................................................................................9
FIGURA 8 - FORMA COM OS PADRÕES UTILIZADOS PARA O MARCO PIRAMIDAL....................................................................9
FIGURA 9 - ESQUEMA DE ESTABELECIMENTO DE MARCO...................................................................................................10
FIGURA 10 - MARCO PADRÃO IBGE COM IDENTIFICAÇÃO EM BAIXO RELEVO...................................................................11
FIGURA 11 - DETALHE DO MARCO COM A SAPATA DE PROTEÇÃO LATERAL. ......................................................................11
FIGURA 12 - VISTA SUPERIOR DO MARCO COM A SAPATA DE PROTEÇÃO LATERAL. ...........................................................12
FIGURA 13 - MARCO COM SINALIZAÇÃO PARA ÁREA DE CULTURA. ...................................................................................12
FIGURA 14 - DETALHE DA PLATAFORMA. ..........................................................................................................................13
FIGURA 15 - DETALHE DA PLATAFORMA COM AFLORAMENTO DO SOLO. ...........................................................................13
FIGURA 16 - VISTA SUPERIOR DO MARCO COM AS PLATAFORMAS DE PROTEÇÃO LATERAL E ADICIONAL. .........................14
FIGURA 17 - MARCO PADRÃO IBGE. .................................................................................................................................14
FIGURA 18 - PILAR COM CHAPA DE IDENTIFICAÇÃO FIXADA NO SEU CORPO. .....................................................................16
FIGURA 19 - ESQUEMA DO PILAR DE CONCRETO COM DISPOSITIVO CENTRAGEM FORÇADA. ..............................................17
FIGURA 20 - VISTA SUPERIOR DAS FORMAS. ......................................................................................................................17
FIGURA 21 - VISTA SUPERIOR DAS FERRAGENS..................................................................................................................18
FIGURA 22 - DISPOSITIVO DE CENTRAGEM FORÇADA PADRÃO UFPR ABERTO..................................................................18
FIGURA 23 - DISPOSITIVO DE CENTRAGEM FORÇADA PADRÃO UFPR FECHADO................................................................18
FIGURA 24 – DETALHAMENTO DO DISPOSITIVO DE CENTRAGEM FORÇADA .......................................................................19
FIGURA 25 - COMPONENTES DO PINO DE CENTRAGEM FORÇADA PADRÃO IBGE. ..............................................................19
FIGURA 26 - PINO DE CENTRAGEM FORÇADA PADRÃO IBGE. ...........................................................................................20
FIGURA 27 - COMPONENTES DO PINO DE CENTRAGEM FORÇADA PADRÃO IBGE. ..............................................................20
FIGURA 28 - COMPONENTES DO PINO DE CENTRAGEM FORÇADA PADRÃO IBGE. ..............................................................21
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NOTA
Quaisquer sugestões e/ou correções que possam ampliar a clareza e exatidão desta norma
são bem-vindas. Para cada sugestão e/ou correção deve ser apresentada justificativa, a fim de
assegurar a sua compreensão e exata avaliação. A sugestão deve ser identificada pela página e item,
com referência ao parágrafo e à linha do texto.
As sugestões deverão ser encaminhadas para ibge@ibge.gov.br .
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1 – APRESENTAÇÃO
Considerando os objetivos científico e cartográfico do Sistema Geodésico Brasileiro (SGB), que
visam, respectivamente, o conhecimento da forma e dimensões da Terra e o fornecimento de apoio
uniforme aos trabalhos de mapeamento executados no território nacional, determina-se que todas as
estações das redes altimétrica, planimétrica e gravimétrica que fazem parte deste Sistema sejam
materializadas no terreno. Esta materialização se dará através de chapas cravadas, marcos ou
pilares, de forma a garantir sua estabilidade e durabilidade.
2 – FINALIDADE
Esta norma revoga a NS DGC No 29/88 “Padronização de Marcos Geodésicos”, que trata das
instruções para monumentalização dos marcos e pilares das estações que compõem o SGB, e foram
elaboradas com o objetivo de fornecer subsídios para as etapas de construção, manutenção,
reconstrução e reparo dos mesmos.
A materialização das estações geodésicas pode ser feita de três formas:
- chapa cravada em superfície estável já existente no local;
- marco ou pilar de concreto com chapa incrustada no seu topo; e
- pilar de concreto com dispositivo de centragem forçada incrustado no topo e chapa
cravada na lateral.
Nos três casos, a estação geodésica será identificada através de legendas estampadas na chapa.
3 – LOCALIZAÇÃO DA ESTAÇÃO
A seleção do local para materialização da estação, seja através de marco, pilar ou chapa cravada,
deve atender, sempre que possível, os seguintes critérios :
• o horizonte deve estar desobstruído acima de 15°; em relação ao ponto de referência que
materializa a estação;
• evitar locais próximos a estações de transmissão de microondas, radares, antenas de rádio,
repetidoras e linhas de transmissão de alta voltagem, por representarem fontes de
interferência para os sinais GPS;
• a área situada a 100 m da estação deve estar livre de estruturas artificiais, particularmente
paredes metálicas, de alvenaria ou superfícies naturais, como paredões rochosos;
• o local de implantação deve ser estável, sem qualquer influência de vibrações ou
trepidações;
• evitar localidades próximas a espelhos d’água, como rios, lagos, etc.; e
• evitar localidades próximas a árvores e vegetação densa.
Os marcos de concreto construídos à margem das estradas devem ficar, sempre que possível, fora
da faixa de domínio estabelecida pelo órgão responsável pela rodovia,alternados de um lado e do
outro. Tal providência visa minimizar a possibilidade de destruição, em caso de posteriores
alargamentos ou edificações no traçado das estradas. Para tentar evitar este problema, recomenda-
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se, sempre que possível, escolher locais afastados da estrada, tais como sede de fazendas,
mantendo-se, porém, a alternância de lados.
4 – IDENTIFICAÇÃO DA ESTAÇÃO
4.1 Chapa
A chapa é uma peça metálica que identifica a estação. Quando encontra-se engastada no topo de
superfície estável, marco ou pilar, define o ponto de referência (i.e., origem das coordenadas) da
estação; quando encontra-se engastada no corpo do pilar, destina-se exclusivamente a identificar a
estação, sendo o ponto de referência da estação dado pelo pino ou dispositivo de centragem forçada.
Para a confecção da chapa, devem ser observadas as especificações constantes na Figura 1.
Figura 1 - Especificação geral da chapa.
No furo de 3 mm deve ser colocado um pedaço de arame retorcido, para garantir maior firmeza à
peça quando de sua fixação e dificultar sua retirada.
4.2 Legenda
As estações são identificadas através de legendas estampadas na chapa específica. As legendas
devem ser estampadas com numerador de aço de 6 mm, conforme indicado nas Figuras 2 e 3.
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Figura 2 - Especificação geral da legenda a ser estampada na chapa.
As letras da sigla IBGE devem ter um espaçamento de 5 mm.
Figura 3 - Chapa padrão IBGE.
As chapas devem obedecer às seguintes instruções no tocante à legenda:
- Para marcos planimétricos, altimétricos e gravimétricos, deve-se estampar a identificação
correspondente e o ano de estabelecimento (Figuras 4 e 5).
Figura 4 - Exemplo de Chapa de Estação Satélite.
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Figura 5- Exemplo de Chapa de Referência de Nível.
- Para o marco de azimute deve-se estampar a identificação de estação de azimute (AZ) e o
código da estação principal . No centro da chapa deverá ser gravada seta que defina a direção
da estação principal (Figura 6).
Figura 6 – Especificação da Chapa de Azimute.
5 – FIXAÇÃO DA CHAPA DE IDENTIFICAÇÃO
Nos marcos planimétricos, altimétricos e gravimétricos, a chapa deverá ser fixada no centro do topo
do marco, seguindo as especificações de legenda apropriadas.
Quando forem dotados de dispositivo de centragem forçada, a chapa deverá ser colocada na face
mais visível ao usuário, 20 cm abaixo do topo, contendo identificação semelhante à do marco
planimétrico.
A fixação deverá ser feita com resinas especiais para fixação de concreto e metal.
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6 – MATERIALIZAÇÃO DAS ESTAÇÕES
6.1 Chapas cravadas
Possibilitam a escolha de local que assegure a permanência da estação durante muitos anos, como
afloramentos rochosos de grande porte (afastados ou à beira da estrada), base de grandes
monumentos, soleira de igrejas ou edifícios públicos, etc. Deve-se agir de modo que a incrustação
não cause danos ao local.
Deverá ser dada preferência, em regiões urbanizadas, ao adensamento do SGB com chapas
cravadas. Esses locais oferecem maiores chances de preservação das estações.
Para identificar o local onde a chapa foi implantada, deve-se proceder à pintura na cor laranja em
volta da chapa de uma área quadrada de aproximadamente 40 cm de lado. Quando a chapa estiver
em edificações públicas ou privadas, este procedimento só deve ser feito com a autorização do
responsável.
6.1.1 – Aplicação
Utilizadas para todos os tipo de estações geodésicas.
6.2 – Marcos e Pilares
6.2.1 – Marco de concreto com chapa incrustada no seu topo
6.2.1.1 – Aplicação
Utilizado para todos os tipo de estações geodésicas.
6.2.1.2 - Formato e Dimensões
O marco deverá obedecer aos seguintes formato e dimensões:
- Formato de tronco de pirâmide.
- Base quadrangular de 30 cm de lado.
- Topo quadrangular de 18 cm de lado.
- Altura 40 cm.
A Figura 7 possibilita a visualização do perfil do marco.
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Figura 7 – Perfil do marco piramidal padrão IBGE.
6.2.1.3 – Forma
Para a confecção deste tipo de marco, deve ser utilizada uma forma metálica dotada de alças
laterais. A forma deve ter o mesmo formato e dimensões do marco, conforme indicado na Figura 8.
Figura 8 - Forma com os padrões utilizados para o marco piramidal.
6.2.1.4 - Construção
• Adotar o traço da mistura proporcional 1x3x3 (cimento, areia e pedra);
• Recomenda-se, sempre que possível, a utilização de pedra britada n.º 0 (zero) ou 1 (um);
• Os marcos deverão ser confeccionados antecipadamente, utilizando-se a forma metálica
anteriormente descrita. Em locais de difícil acesso, os marcos poderão ser confeccionados in
loco;
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• Aplicar óleo queimado nas faces internas para facilitar a posterior retirada. O concreto deve ser
vibrado com auxílio de vibrador portátil ou martelo de borracha;
• A chapa padrão IBGE deverá ser fixada no centro do topo do marco, quando a massa adquirir
consistência suficiente. Excepcionalmente, a fixação poderá ser efetuada posteriormente, porém
este procedimento não é recomendado; e
• As inscrições na chapa devem ser efetuadas antes de sua fixação no marco.
6.2.1.5 – Implantação
• Abrir uma cava com 50 cm de lado até uma profundidade de 20 cm;
• Reduzir a dimensão do lado da cava para 40 cm, acrescentando à profundidade inicial 80 cm;
• Introduzir massa até uma altura que diste 7 cm da borda da cava; e
• Assentar o marco, preencher o restante da cava com a massa da fundação.
A Figura 9 possibilita a visualização deste modelo de marco.
Figura 9 - Esquema de estabelecimento de marco.
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• Com auxílio de réguas de 50 cm de comprimento por 10 cm de altura, dotadas de dobradiças nas
quinas, confecciona-se a sapata de proteção lateral, na qual será gravada em baixo relevo a
denominação do marco, conforme indicado na Figura 10. Devem ser utilizadas letras de 5 cm.
As Figuras 11 e 12 possibilitam a visualização do marco com a sapata de proteção.
Figura 10 - Marco padrão IBGE com identificação em baixo relevo.
Figura 11 - Detalhe do marco com a sapata de proteção lateral.
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Figura 12 - Vista superior do marco com a sapata de proteção lateral.
• Em áreas de cultura deverá ser implantada sinalização constituída por 3 (três) tubos de PVC de
10 cm de diâmetro com estrutura em concreto, ou poste similar, aflorando 1,5 m do solo natural,
pintando em faixas horizontais alternadas de 50 cm nas cores branca e laranja, distando 1,5 m
do marco principal. Onde não houver disponibilidade de tinta laranja, a mesma deve ser obtida
através da mistura de 2 (dois) galões de tinta amarela com ½ (meio) galão de tinta vermelha.
• A cor laranja deverá ser aplicada na faixa do ápice da sinalização. A Figura 13 possibilita a
visão do marco com os tubos de PVC.
Figura 13 - Marco com sinalização para área de cultura.
• Em relação ao marco principal, a estação de azimute deverá estar situada a uma distância
máxima de 500 m, devendo ser mantida a intervisibilidade entre eles;
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• Deve ser desenhado no acostamento da estrada ou asfalto com tinta na cor laranja, 60 cm de
altura, orientado para o marco, com rolo de pintura de 10 cm de largura, a inscrição R↑N, no
caso de referência de nível, ou o código da estação, para os demais tipos de estação; e
• Os marcos deverão ser medidos após sua construção com 15 (quinze) dias de intervalo para
regiões secas e 20 dias para regiões úmidas. As chapas cravadas poderão ser medidas após 1
(um) dia, quando a fixação ocorrer com resina, ou 3 (três) dias, com cimento.
6.2.1.6 – Plataforma Adicional de Proteção
• Os marcos devem receber a plataforma adicional de proteção construída a 10 cm da sapata de
proteção lateral , utilizando-se a mesma massa com traço 1x3x3. A plataforma terá as dimensões
de 20 cm de largura, 20 cm de altura e aflorando 10 cm do solo natural, efetuando-se a
amarração das quinas através de vergalhão dobrado em ângulo reto. A Figura 14 possibilita a
visualização do detalheda plataforma adicional.
Figura 14 - Detalhe da plataforma.
As Figuras 15 e 16 exibem os detalhes da plataforma.
Figura 15 - Detalhe da plataforma com afloramento do solo.
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Figura 16 - Vista superior do marco com as plataformas de proteção lateral e adicional.
A Figura 17 possibilita a visualização completa do marco após sua construção.
Figura 17 - Marco padrão IBGE.
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6.2.2 - Pilar de concreto com dispositivo de centragem forçada incrustado no seu topo
6.2.2.1 – Tipo de dispositivo
• Disco
Aplicação
Pilar principal de Rede Estadual de Alta Precisão ou para estudos especiais (Redes Ativas).
• Pino
Aplicação
Marco principal das estações RBMC e de estações de rastreio permanente (Redes Ativas)
6.2.2.2 – Formato e dimensão
O pilar deverá obedecer ao seguinte formato e dimensão:
- Formato cilíndrico
- Diâmetro de 30 cm
- Altura de 1,30 m
- Base retangular com 1,30 m x 1,00 m
- Base superior de alumínio ou similar com dispositivo de centragem forçada (disco) ou com
pino ou parafuso de centragem forçada
6.2.2.3 – Forma
Para a construção deste marco deverá ser utilizada forma de PVC cilíndrica, com 0,30 m de
diâmetro e 1,30 m de altura.
6.2.2.4 – Construção
• Será adotado o traço proporcional de cimento, areia e pedra britada 1x3x3.
• Recomenda-se sempre a utilização de pedra britada número 0 (zero) ou 1 (um).
• O marco deverá ser confeccionado no local onde deverá ser implantado, utilizando-se forma de
PVC. Na forma de PVC deve ser aplicado óleo queimado nas faces internas, para facilitar a
posterior retirada. O concreto deve ser vibrado com vibrador portátil ou martelo de borracha.
• Após a colocação da forma da sapata e da forma do pilar, com suas respectivas ferragens
amarradas, travadas, niveladas e aprumadas; efetuar a introdução do concreto, primeiramente
nas brocas, depois na sapata retangular, por último no pilar redondo.
• Colocar o concreto aos poucos e envolver o PVC com braçadeiras ou arame para evitar
deformação. No caso de pino, o concreto deverá ser colocado até que faltem cerca de 10 cm
para o topo do pilar.
• Imediatamente após a concretagem do pilar, colocar no seu topo:
ƒ disco de imbuia com as mesmas dimensões do disco de alumínio, inclusive com os
parafusos de fixação, tomando cuidado para que os parafusos fiquem no mesmo nível do disco
de imbuia.
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ƒ forma de tubo de PVC de ½, até 10 cm de profundidade, e colocar massa ao seu redor. Nas
partes internas e externas dessa forma deverá ser aplicado óleo queimado, para facilitar a
retirada posterior.
• A forma de PVC do marco deverá ser retirada no prazo de 7 dias após a concretagem. Para
facilitar a retirada da forma, o PVC deverá ser cortado nas laterais.
• O disco de imbuia deverá ser retirado, e no seu lugar fixado o disco de alumínio.
• Deverá ser colocada no pilar, na face de melhor visualização e a 20 cm abaixo do topo, chapa
cravada padrão IBGE contendo a identificação de acordo com a norma para estação
planimétrica (Figura 18).
Figura 18 - Pilar com chapa de identificação fixada no seu corpo.
6.2.2.5 – Implantação
• O local de estabelecimento deverá ser público, como escolas, campus de universidades, etc; ter
horizonte livre, solo firme, fácil acesso, segurança e, preferencialmente, próximo de fonte de
energia elétrica.
• Abrir uma cava retangular de 1,40 m x 50 cm de lado com profundidade de 60 cm.
• A aproximadamente 20 cm da ponta da cava retangular abrir com trado de 20 cm de diâmetro
um buraco até encontrar solo resistente ao trado.
• Fazer estacas com ferragens (ferro 3/8 de polegada) na mesma metragem dos buracos feitos com
o trado, com pontos de amarração e introduzi-las nos buracos.
• Fazer radier de 1,30 m x 40 cm.
• Organizar a amarração da seguinte forma: estaca, radier e pilar, amarrá-la com arame recozido à
armação de ferro da estaca. A ferragem do pilar deverá também ser amarrada com arame
recozido à estrutura da sapata. Tomar cuidado com a ligação da ferragem do pilar com a da
sapata, para não haver degola do pilar, colocando ferros de ligação.
• Após a colocação desta base retangular, introduzir massa com o traço especificado até cobri-la
totalmente.
• Quando a massa da base retangular estiver com consistência suficiente, introduzir a forma do
pilar, verticalizando a estrutura com auxílio de fio prumo de pedreiro, colocando escora para
que na concretagem do marco não ceda.
• Após a concretagem, colocar no topo do marco:
ƒ disco de imbuia das mesmas dimensões do disco de alumínio, com os parafusos necessários
para posterior fixação do disco definitivo; ou
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ƒ forma de PVC de ½ polegada para posterior fixação do pino ou parafuso de centragem
forçada.
• A forma deverá ser retirada 7 dias após a concretagem.
• Após a retirada da forma será colocado o disco de alumínio definitivo, o qual será fixado pelos
parafusos com rosca ou o pino / parafuso de centragem forçada, que será nivelado por
equipamento específico e fixado com epóxi especial para ferro / concreto.
O Anexo 1 permite visualização de todas as etapas de construção do marco.
As Figuras 19, 20 e 21 permitem a visualização dessa etapa.
Figura 19 - Esquema do pilar de concreto com dispositivo centragem forçada.
Figura 20 - Vista superior das formas.
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Figura 21 - Vista superior das ferragens.
6.2.2.6 - Tonalidade
• Deverá ser aplicado sobre o marco e a base retangular de proteção revestimento em tinta
especial para cimentados na tonalidade laranja.
As Figuras 22, 23 e 24 possibilitam a visualização do dispositivo de centragem forçada padrão
UFPR.
Figura 22 - Dispositivo de Centragem forçada padrão UFPR aberto.
Figura 23 - Dispositivo de Centragem forçada padrão UFPR fechado.
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Figura 24 – Detalhamento do dispositivo de centragem forçada
As Figuras 25 à 29 possibilitam a visualização do dispositivo de centragem forçada padrão IBGE.
Figura 25 - Componentes do pino de centragem forçada padrão IBGE.
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Figura 26 - Pino de centragem forçada padrão IBGE.
Figura 27 - Componentes do pino de centragem forçada padrão IBGE.
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Figura 28 - Componentes do pino de centragem forçada padrão IBGE.
Figura 29 - Componentes do pino de centragem forçada padrão IBGE.
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Anexo 1
Etapas de construção de um marco
Abertura do buraco conforme dimensões
especificadas
Abertura da cava para estaca, com um trado
(observar a extensão do braço do trado)
Cavas abertas e prontas para receber as
ferragens
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Preparo das ferragens utilizadas na cava
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Preparo das ferragens para a base
Preparo das ferragens para o pilar
25
Colocação das ferragens das estacas e do pilar devidamente engastadas na ferragem da base
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Colocação das ferragens das estacas e do pilar devidamente engastadas na ferragem da base
(continuação)
Ferragem pronta para concretagem
Apoio utilizado para que não haja contato da
ferragem com o solo
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Colocação do concreto
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Parte inferior do marco concretada
(Observar o tempo de cura do concreto para
os procedimentos seguintes)
Colocação da forma para construção da base
do marco
Base do marco concretada
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Retirada da forma usada na construção da base do marco
Colocação da forma do pilar na base do marco (o PVC penetra na base)
Recomenda-se a colocação de óleo queimado no interior do PVC para facilitar sua retirada
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Concretagem do pilar (cerca de 3 latas de 15 litros de concreto para dar sustentação e
permitir verificação da verticalidade do marco)
Verificação da verticalidade do pilar
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Complementação da concretagem do pilar ( SÓ PREENCHER ATÉ 30cm DO TOPO)
Colocação do dispositivo de centragem forçada
32
Pilar concretado aguardando a cura
Exemplo do marco pronto já com a chapa de
identificação
33
ETAPA DE MEDIÇÃO: Marco com a antenado GPS